• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Тема 3.2 Машинна формовка

1. Ущільнення суміші в опоці пресуванням.

2. Ущільнення суміші в опоці стряхуванням.

3. Ущільнення суміші в опоці піскометом.

4. Безопочна формовка.

Найчастіше застосовують такі способи ущільнення формових сумішей:

- пресування,

- стряхування,

- стряхування з допресовкою,

- піскометний,

- піскодувний.

Ущільнення суміші в опоці пресуванням

Існує два способи пресування: верхнє і нижнє.

При верхньому пресуванні (рис.9,а) на столі машини укріплюють плиту з моделлю, встановлюють опоку і наповнювальну рамку. Над рамкою – траверса з пресовою колодкою. Висота пресової колодки дорівнює висоті наповнювальної рамки. При підйомі стола траверса нерухома, пресова колодка входить в рамку і витісняє з неї суміш в опоку. Іноді опускається траверса з колодкою, а стіл залишається на місці.

Рисунок 9. Схема верхнього (а) і нижнього (б) пресування:

1 — нерухома траверса, 2 — пресова колодка, 3 — наповнювальна рамка, 4 — опока, 5 — модель, 6 — модельна плита, 7 — пресовий стіл, 8 — нерухомий стіл.

При нижньому пресуванні (рис.9,б) стіл з плитою і моделлю пересувається вертикально в нерухомій рамці. На рамку встановлюють опоку. Знизу опоки – запас формової суміші для пресування. Над опокою – нерухома траверса. При підйомі стола суміш з рамки впресовується в опоку знизу модельною плитою. Хід столу дорівнює висоті шару суміші під опокою. Недолік: суміш потрапляє між столом і рамкою, що сприяє зносу поверхонь, ускладнена переналадка машин на другий розмір опоки. Тому частіше застосовують спосіб верхнього пресування.

Густина суміші зменшується по мірі віддалення від пресової колодки через тертя суміші об стінки опоки. Таким чином, при верхньому пресуванні найбільш ущільнена неробоча частина суміші (з протилежного боку від моделі), а при нижньому пресуванні максимальне ущільнення суміші – біля моделі. Тобто найбільша густина суміші отримується на тому боці опоки, з якого в неї впресовується суміш. Густина суміші в центрі опоки вище, ніж біля її стінок.

а) б)

Рисунок 10. Графіки розподілу ступеню ущільнення суміші в опоці: а) при верхньому пресуванні, б) при нижньому пресуванні

Чим вище опока, тим більше нерівномірність густини суміші по її висоті. Тому спосіб пресування застосовують для низьких опок (висотою до 200-250мм), невеликих за площею (найчастіше 600х500мм).

При пресуванні плоскою колодкою найбільша густина суміші буде над моделлю, а в зонах поза моделлю густина буде менше (через різницю висоти шару суміші від колодки до моделі і від колодки до стола).

Для досягнення рівномірної густини форми при ущільненні пресуванням застосовують такі заходи:

1. Підвищення тиску пресування.

2. Застосування вібрації під час пресування (зменшується тертя суміші об стінки опоки) – вібропресування.

3. Застосування профільних пресових колодок, які мають виступи у відповідності до конфігурації моделі (рис.11,а).

4. Профільна засипка суміші в опоку (рис.11,б).

5. Багатоплунжерне пресування (рис.11,в) – суміш ущільнюється кількома циліндрами з робочою рідиною; стіл з модельною плитою рухається назустріч багатоплунжерній головці, опір суміші окремим плунжерам різний, і вони міняють своє положення у відповідності до опору суміші; це забезпечує течію суміші і рівномірний розподіл її густини.

6. Пресування гумовою діафрагмою – гнучка гумова діафрагма передає суміші тиск стисненого повітря до 6 атм, підвищуючи ступінь ущільнення.

Рисунок 11. Схеми пресування профільною колодкою (а), із застосуванням профільної засипки суміші в опоку (б), багатоплунжерною головкою (в):

1 — профільна колодка, 2 — наповнювальна рамка, 3 — суміш, 4 — опока, 5 — модельна плита, 6 стіл машини, 7 — плоска колодка, 8 — профільна засипка суміші, 9 — пресувальна головка, 10 — поршні, 11 — плунжери.

Висоту наповнювальної рамки можна знайти за формулою:

- для опоки без моделі:

, см,

де h – висота наповнювальної рамки, см,

Н – висота опоки, см,

δ₀ – густина суміші до пресування, δ₀ = 1,2 г/см³,

δ - густина суміші після пресування, δ = 1,6 г/см³.

- для опоки з моделлю:

, см,

де V – об’єм моделі, см³,

F площа опоки, см².

Ущільнення суміші в опоці стряхуванням

На модельну плиту (рис.12), встановлену на столі формувальної машини, ставлять опоку і заповнюють її сумішшю. По трубопроводу поступає стиснене повітря, стіл піднімається на висоту 50-60мм, при вихлопі повітря стіл падає, ударяючись об станину машини. Суміш ущільнюється за рахунок сили інерції. Кількість повторних ударів в залежності від габаритів опоки складає від 8-10 до 60-80. Із збільшенням кількості ударів ступінь ущільнення росте, але ріст його поступово уповільнюється, поки зовсім не припиниться. Тому для більшої продуктивності формовки збільшують не число ударів, а висоту стряхування.

Питома робота, яка передається суміші за n ударів:

, кг^.см/см²,

де G – вага опоки, кг,

F – площа опоки, см²,

h – висота підйому стола, см,

n – кількість ударів,

η – коефіцієнт, що враховує втрати енергії при падінні, η = 0,3-0,7.

Рисунок 12. Схема стряхування.

Розподіл густини суміші в опоці при стряхуванні нерівномірний. Найбільше ущільнення – в нижньому шарі суміші біля модельної плити, тому що при ударі кожний верхній шар тисне на нижній. По мірі віддалення від роз’єму зменшується ущільнення, найвищий шар суміші – неущільнений.

Рисунок 13. Графік розподілу ступеню ущільнення суміші в опоці при стряхуванні.

Поблизу кутів моделі на вертикальних поверхнях утворюються місцеві рихлоти – слабо ущільнені місця, тому що потік суміші обходить гостру кромку кута моделі, відхиляючись від вертикального напрямку.

Для ущільнення верхніх шарів суміші застосовують допресовку після стряхування (стряхуючі машини з допресовкою). Іноді опоку стряхують разом з вантажем – чавунною плитою товщиною 50-80мм, яку кладуть зверху форми.

Для ліквідації місцевих рихлот округлюють кути моделі, застосовують більш пластичні суміші, збільшують висоту підйому і число ударів, застосовують вібрацію під час стряхування, високі моделі формують з підпресовкою профільною колодкою, яка має виступ навпроти кута, де утворюється рихлота.

Стряхування застосовують в серійному і масовому виробництві при виготовленні форм різноманітних розмірів, в тому числі у високих опоках.

Недоліки способа стряхування:

- високий рівень шуму,

- швидкий знос машини,

- значні навантаження на фундамент,

- необхідність додатково ущільнювати верхній шар,

- місцеві рихлоти біля кутів моделі.

Ущільнення суміші в опоці піскометом

Основною робочою частиною піскомета є піскометна голівка (рис.14). Всередині кожуха на валу насаджено ротор з лопаткою. Всередину головки безперервно подається суміш через отвір у стінці кожуха з допомогою стрічкового конвеєра. При обертанні вала з ротором (1400-1500 об/хв.) лопатка захоплює порцію суміші (пакет) і з великою швидкістю (16-30 м/с) викидає її через вікно. При падінні в опоку суміш ущільнюється за рахунок кінетичної енергії удару. Голівка монтується на рухомій консолі піскомета, тому її можна пересувати вертикально і горизонтально.

Рисунок 14. Схема піскометної формовки.

При піскометній формовці суміш рівномірно ущільнюється по висоті опоки. Ступінь ущільнення можна регулювати зміною швидкості обертання ротора або зміною швидкості пересування головки над опокою (чим більше швидкість пересування головки і рівномір ніше наносяться шари суміші, тим щільніше набивка і рівномір ніше густина).

При піскометній формовці механізуються відразу дві операції (на відміну від пресових і стряхуючих машин): наповнення опоки сумішшю та її ущільнення.

При набивці піскометом застосовують опоки без ребер або тільки з поперечними ребрами.

Продуктивність піскометів висока – 10-50 м³/год ущільненої суміші, тому їх доцільно застосовувати для виготовлення крупних форм і стержнів.

Піскомети бувають двох типів: стаціонарні (нерухомі, опоки і ящики пересувають відносно них), пересувні (пересуваються по рейках відносно нерухомих опок і ящиків).

Рисунок 15. Графік розподілу ступеню ущільнення суміші в опоці при піскометній формовці.

Читайте також:

1. Безопочна формовка
2. Машинна інформаційна база . Особливості розміщення інформації на машинних носіях
3. Тема 3.1 Ручна формовка
4. Формовка в стержнях
5. Формовка з перекидним болваном
6. Формовка по шаблону

Переглядів: 837